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HPP:冷杀菌技术产业化应用新热点

2018年11月13日 09:17  中华食品生意网    点击:428
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  如果要评判对人类最重要的食品加工技术,热处理一定首当其冲。简单的“做熟”二字,让人类在进化过程中不仅丰富了口感、增强了消化吸收,最大程度地免除了可能来自于微生物的伤害。因此,通过加热进行杀菌(热杀菌)当仁不让地成为保证食品安全的最重要、最主流的加工方式,巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌成为食界标准化的热处理方式。近年来,随着人们对新鲜和口味要求的提升,杀菌强度介于二者之间的ESL(Extended Shelf Life,延长货架期)杀菌方式逐渐流行。然而,食材中的很多物质,尤其是现代人易缺乏的部分维生素和抗氧化物质、生物活性成分等却对温度非常敏感。比如维生素C,在蔬菜中含量丰富,但往往因为加热烹调而损失殆尽。
 
  冷杀菌技术由于没有加热环节,不仅能保证食品在微生物方面的安全,而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度。冷杀菌技术主要有超高压杀菌、辐射杀菌、超高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、磁力杀菌、紫外线杀菌和二氧化钛光催化杀菌技术等,近年来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点。
 
  冷杀菌的技术探索
 
  成立于2012年的素食餐饮公司维果清是超高压杀菌技术(High Pressure Processing,HPP)商业化的第一批探索者。和辐照杀菌类似,HPP属于冷杀菌技术中目前相对成熟、应用相对广泛的一种。2010年前后,鲜榨果蔬汁的概念开始在国内流行,维果清创始人张晨玲在鲜榨果蔬的基础上应用HPP杀菌,使得产品达到几乎与新鲜果蔬同样营养与口味,又更加方便携带和食用的系列产品,HPP果蔬汁以其对口味、色泽、营养的几乎原本呈现成为市场高端产品代表。近两年,随着“轻食”的流行,越来越多的创业者选择果蔬汁行业,维果清、HeyJuice等HPP果蔬汁品牌应运而生。
 
  其他国家对冷杀菌的研究也早已展开。据了解,日本对超高压杀菌设备的研究在国际上处于领先地位,1990年,日本明治屋食品公司开始将超高压技术应用于食品加工行业,1992年成功研制了第一款工业高压食品果酱,引起轰动。后来欧美多国先后对超高压杀菌设备进行研究,取得不少成果。具有操作温度低、杀菌较彻底、适应范围广、操作简单等优点的辐照杀菌已有多家生产商生产不同辐射源与型号的设备。应用于表面杀菌的脉冲强光技术于1999年获得美国药品食品监督管理局(FDA)批准可应用于食品加工、生产处理等,已应用于国际知名的大型食品企业。更多的冷杀菌方式尽管还多停留在实验室或者小规模应用阶段,但随着研究深入与市场需求,大型设备的应用与推广普及也已引发业界关注。
 
  冷杀菌的产业应用
 
  北京林业大学食品系教授孙爱东多年从事非热加工技术的科研工作,研究团队致力于超高压、高压脉冲电场、超声波等非热加工技术的杀菌机理及工艺研究。基于高压脉冲电场的缺陷,目前已构建微芯片脉冲电场操作系统,并申请了发明专利,现在已开展了相关的杀菌机理及工艺研究,将进一步开展其产业化发展途径。
 
  HPP的产业化及商业化是近年来国内外关注的重点。江苏大学教授、超高压食品研究所所长马永昆介绍,一直以来,我国学界对超高压杀菌的研究热情不减,但实验室条件下,设备小、产能小,一些实验能达到的效果在规模化推广时容易出现偏差,这极大地制约了HPP的商业化应用。对此,马永昆联合国内一些从事HPP技术推广的企业,进行了一些产业化探索。有报道称,华泰森淼生物科技有限公司研发了国内首台可进行小规模生产应用的“一拖二”生产型超高压设备;中国农业大学研制了可实现自动升压和卸压的超高压食品加工设备;山西海普瑞科技有限公司则实现了超高压杀菌设备的商业化生产,并提出超高压产品对外研发、代工模式。
 
  马永昆认为,企业观念的更新是冷杀菌技术强大的推动力。例如食品企业长期以来的“创新”更多停留在产品配方,而对加工技术关注不足,如果包含HPP在内的冷杀菌技术能够精准应用于食品加工,配合冷杀菌产品的精准营销,可能给行业带来颠覆式创新。此外,消费者营养知识的科普也要跟上,否则例如辐照杀菌等成熟无害的工艺很可能成为镜中花。
 
  HPP的突破方向
 
  基于HPP对食材本味、营养的保留以及其应用成本较高的特点,马永昆认为,HPP技术在使用时应当具备以下前提:一是要应用在高附加值的产品上;二是商业化应用不能一味追求高压,在业界通行的600MPa压力下,马永昆认为,根据不同原料采用不同压力,延长设备寿命是可行的;三是HPP应当应用于食品加工的关键技术,除了常规杀菌之外,酒和醋的催陈步骤也可使用,缩短催陈时间、提高生产效率。此外,就设备本身而言,在我国第一届非热加工技术大会上,业界一致认为,我国HPP技术未来的发展点在“大型机”与“商业化”。
 
  提及HPP技术未来可能的发力点,孙爱东认为,超高压设备的生产制造本身就是一种突破,打破了国外多年技术、材料的垄断;我国对超高压技术的应用多处于摸索阶段,将来的突破点很可能出现在食品杀菌和改性方面。
 
  马永昆表示,目前果蔬汁行业应用HPP技术较多,主要由于果蔬汁的pH值呈酸性且成分稳定好控制,但果蔬汁只是HPP应用的初级阶段,未来,更多食品精深加工、中医药、保健食品、化妆品等领域都是HPP技术可以涉猎的。超高压设备的加工方式未来会改进,高压处理批量连续化、高压处理后批量无菌灌装等技术是发展方向,一旦突破,必将大大提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。
 
  就食品加工来讲,马永昆介绍,HPP的突破点可能集中在以下几方面:首先是中国特色食材的深加工。目前,一些国家已将HPP技术应用在本国高端特色食品加工上,打造出了具有区域特色的HPP产品,在市场上取得了很高的赞誉。如美国AVOMAX公司生产的超高压鳄梨酱,NISBET牡蛎公司生产的超高压牡蛎,西班牙ESPUNA公司、德国ABRAHAM公司生产的超高压肉制品,日本MICHUNORI株式会社生产的蟹贝肉,加拿大OSEAN CHOISE公司生产的超高压龙虾肉等。若将中国特有的小浆果例如药食两用的桑葚制成HPP果汁、果浆、果酱,可让原本只有不到一个月的桑葚食用期延长至全年;中国特色的食醋、茶产品中的高端品类也可尝试HPP。
 
  其次是功能性成分与功能性产品。例如酵素,实验证明其确实具有一定功能,但商业化生产的灭菌过程让酵素失去部分功能,消费者自己制作酵素又存在杂菌污染风险,HPP技术能同时解决这两个问题,既杀菌又保留活性;又如胡萝卜素、番茄红素制品,目前这两种物质的天然提取产物为反式结构,超高压技术不仅能杀菌并保留产品活性,还能让一部分转变为顺式结构,提高吸收率;再如浓缩果汁产业的一个加工步骤是“水处理”,其中很大一部分是从植物细胞中提取出的“细胞水”,实验证明其吸收速度快于普通自然水,可应用于运动前后快速补水及化妆品等领域,如果能回收这些“细胞水”经HPP技术制成饮用水产品,不仅可以增加浓缩果汁产品附加值,也可为市场提供更多元的产品。
 
  再如热敏性成分的保留。随着人们对果蔬营养了解的深入和对热带水果口味的偏好,石榴、百香果、榴莲等果汁、果浆受到市场欢迎,HPP能很好保留这些品类产品中的花青素、香气成分等热敏性物质。除了食品精深加工,高附加值农副产品也可应用HPP技术。有研究发现,海鲜类产品使用HPP杀菌后,既不影响产品原本的性状、口味,还具有去腥等改善部分不良口感的作用,尤其适合生蚝、刺身等生食海鲜品类。


(来源:中华食品生意网)

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  冷杀菌技术由于没有加热环节,不仅能保证食品在微生物方面的安全,而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度。冷杀菌技术主要有超高压杀菌、辐射杀菌、超高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、磁力杀菌、紫外线杀菌和二氧化钛光催化杀菌技术等,近年来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点。
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  冷杀菌的技术探索
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  成立于2012年的素食餐饮公司维果清是超高压杀菌技术(High Pressure Processing,HPP)商业化的第一批探索者。和辐照杀菌类似,HPP属于冷杀菌技术中目前相对成熟、应用相对广泛的一种。2010年前后,鲜榨果蔬汁的概念开始在国内流行,维果清创始人张晨玲在鲜榨果蔬的基础上应用HPP杀菌,使得产品达到几乎与新鲜果蔬同样营养与口味,又更加方便携带和食用的系列产品,HPP果蔬汁以其对口味、色泽、营养的几乎原本呈现成为市场高端产品代表。近两年,随着“轻食”的流行,越来越多的创业者选择果蔬汁行业,维果清、HeyJuice等HPP果蔬汁品牌应运而生。
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  其他国家对冷杀菌的研究也早已展开。据了解,日本对超高压杀菌设备的研究在国际上处于领先地位,1990年,日本明治屋食品公司开始将超高压技术应用于食品加工行业,1992年成功研制了第一款工业高压食品果酱,引起轰动。后来欧美多国先后对超高压杀菌设备进行研究,取得不少成果。具有操作温度低、杀菌较彻底、适应范围广、操作简单等优点的辐照杀菌已有多家生产商生产不同辐射源与型号的设备。应用于表面杀菌的脉冲强光技术于1999年获得美国药品食品监督管理局(FDA)批准可应用于食品加工、生产处理等,已应用于国际知名的大型食品企业。更多的冷杀菌方式尽管还多停留在实验室或者小规模应用阶段,但随着研究深入与市场需求,大型设备的应用与推广普及也已引发业界关注。
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  冷杀菌的产业应用
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  北京林业大学食品系教授孙爱东多年从事非热加工技术的科研工作,研究团队致力于超高压、高压脉冲电场、超声波等非热加工技术的杀菌机理及工艺研究。基于高压脉冲电场的缺陷,目前已构建微芯片脉冲电场操作系统,并申请了发明专利,现在已开展了相关的杀菌机理及工艺研究,将进一步开展其产业化发展途径。
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  HPP的产业化及商业化是近年来国内外关注的重点。江苏大学教授、超高压食品研究所所长马永昆介绍,一直以来,我国学界对超高压杀菌的研究热情不减,但实验室条件下,设备小、产能小,一些实验能达到的效果在规模化推广时容易出现偏差,这极大地制约了HPP的商业化应用。对此,马永昆联合国内一些从事HPP技术推广的企业,进行了一些产业化探索。有报道称,华泰森淼生物科技有限公司研发了国内首台可进行小规模生产应用的“一拖二”生产型超高压设备;中国农业大学研制了可实现自动升压和卸压的超高压食品加工设备;山西海普瑞科技有限公司则实现了超高压杀菌设备的商业化生产,并提出超高压产品对外研发、代工模式。
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  马永昆认为,企业观念的更新是冷杀菌技术强大的推动力。例如食品企业长期以来的“创新”更多停留在产品配方,而对加工技术关注不足,如果包含HPP在内的冷杀菌技术能够精准应用于食品加工,配合冷杀菌产品的精准营销,可能给行业带来颠覆式创新。此外,消费者营养知识的科普也要跟上,否则例如辐照杀菌等成熟无害的工艺很可能成为镜中花。
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  HPP的突破方向
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  基于HPP对食材本味、营养的保留以及其应用成本较高的特点,马永昆认为,HPP技术在使用时应当具备以下前提:一是要应用在高附加值的产品上;二是商业化应用不能一味追求高压,在业界通行的600MPa压力下,马永昆认为,根据不同原料采用不同压力,延长设备寿命是可行的;三是HPP应当应用于食品加工的关键技术,除了常规杀菌之外,酒和醋的催陈步骤也可使用,缩短催陈时间、提高生产效率。此外,就设备本身而言,在我国第一届非热加工技术大会上,业界一致认为,我国HPP技术未来的发展点在“大型机”与“商业化”。
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  提及HPP技术未来可能的发力点,孙爱东认为,超高压设备的生产制造本身就是一种突破,打破了国外多年技术、材料的垄断;我国对超高压技术的应用多处于摸索阶段,将来的突破点很可能出现在食品杀菌和改性方面。
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  马永昆表示,目前果蔬汁行业应用HPP技术较多,主要由于果蔬汁的pH值呈酸性且成分稳定好控制,但果蔬汁只是HPP应用的初级阶段,未来,更多食品精深加工、中医药、保健食品、化妆品等领域都是HPP技术可以涉猎的。超高压设备的加工方式未来会改进,高压处理批量连续化、高压处理后批量无菌灌装等技术是发展方向,一旦突破,必将大大提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。
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  就食品加工来讲,马永昆介绍,HPP的突破点可能集中在以下几方面:首先是中国特色食材的深加工。目前,一些国家已将HPP技术应用在本国高端特色食品加工上,打造出了具有区域特色的HPP产品,在市场上取得了很高的赞誉。如美国AVOMAX公司生产的超高压鳄梨酱,NISBET牡蛎公司生产的超高压牡蛎,西班牙ESPUNA公司、德国ABRAHAM公司生产的超高压肉制品,日本MICHUNORI株式会社生产的蟹贝肉,加拿大OSEAN CHOISE公司生产的超高压龙虾肉等。若将中国特有的小浆果例如药食两用的桑葚制成HPP果汁、果浆、果酱,可让原本只有不到一个月的桑葚食用期延长至全年;中国特色的食醋、茶产品中的高端品类也可尝试HPP。
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  其次是功能性成分与功能性产品。例如酵素,实验证明其确实具有一定功能,但商业化生产的灭菌过程让酵素失去部分功能,消费者自己制作酵素又存在杂菌污染风险,HPP技术能同时解决这两个问题,既杀菌又保留活性;又如胡萝卜素、番茄红素制品,目前这两种物质的天然提取产物为反式结构,超高压技术不仅能杀菌并保留产品活性,还能让一部分转变为顺式结构,提高吸收率;再如浓缩果汁产业的一个加工步骤是“水处理”,其中很大一部分是从植物细胞中提取出的“细胞水”,实验证明其吸收速度快于普通自然水,可应用于运动前后快速补水及化妆品等领域,如果能回收这些“细胞水”经HPP技术制成饮用水产品,不仅可以增加浓缩果汁产品附加值,也可为市场提供更多元的产品。
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  再如热敏性成分的保留。随着人们对果蔬营养了解的深入和对热带水果口味的偏好,石榴、百香果、榴莲等果汁、果浆受到市场欢迎,HPP能很好保留这些品类产品中的花青素、香气成分等热敏性物质。除了食品精深加工,高附加值农副产品也可应用HPP技术。有研究发现,海鲜类产品使用HPP杀菌后,既不影响产品原本的性状、口味,还具有去腥等改善部分不良口感的作用,尤其适合生蚝、刺身等生食海鲜品类。<\/div>","ClassID":"10","ClassName":"热点关注","Tag":"冷杀菌","IsArea":"0","IndexShow":"1","IsShow":"2","Sort":"0","Page":"1","FatherID":"0","CreateTime":"2018/11/13 9:17:24","UpdateTime":"2018/11/13 9:17:24","UserPower":"-1","ShowState":"6","TrueHitNumber":"428","CityId":"0","Summary":"如果要评判对人类最重要的食品加工技术,热处理一定首当其冲。简单的“做熟”二字,让人类在进化过程中不仅丰富了口感、增强了消化吸收,最大程度地免除了可能来自于微生物的伤害。因此,通过加热进行杀菌(热杀菌)当仁不让地成为保证食品安全的最重要、最主流的加工方式,巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌成为食界标准化的热处理方式。","SubTitle":"","IsVote":"0","HomeTitle":"","RecommendNum":"0","OldFileName":"","IsOpenComment":"1","CreateTime2":"2018-11-13T09:17:24"}]